机械加工工艺基本知识 中级职称

7.1.2 生产纲领与生产类型
（1）生产纲领 生产纲领指企业计划期内应当生产的产品 产量和进度计划。生产纲领用年产量表示。
N
零=
N n ( 1 + α + β)
N零：零件的生产纲领 Q：产品的生产纲领 n：每台产品中该零件的数量 α ：备品百分率 β ：废品百分率
（2）生产类型
单件生产
小批生产
1. 加工精度高的部位：主轴颈、 连杆轴颈、键槽。 2. 常用定位方式：两顶尖孔（或 主轴颈） 3. 主要机加工工序：各轴颈的粗 车精车、粗磨、精磨、光整加工。
三、缸盖（顶置凸轮轴）
1. 加工精度高的部位：底面、顶 面、气门导管孔、凸轮轴孔。 2. 常用定位方式：一面两孔 3. 主要机加工工序：基准先行、 先粗后精、先主后次、先面后孔。
●基准统一原则：应使尽可能多的表面加工 时都用同一个定位基准，这样有利于保证各 加工面之间的位置精度。
●自为基准原则：重要表面的精加工，为保 证余量小而均匀，可以用该重要表面自身作 为定位基准。
加工连杆小头孔
●互为基准原则：对某些位置精度要求高 的表面，可以通过互为基准、反复加工的 方法来保证其相互位置精度。
x y z x y z
不完全定位
y
y
x x
为保证尺寸B、W、H，必须限定的自由度有
x z x y
z
超定位
前后顶尖定位限定的自由度
x y z x z
用较短的卡爪定位限定的自由度
x z x
y
7.2.2 工件的安装方式
（1）直接安装 直接找正装夹或划线找正装夹。适用于单 件、小批量生产。 （2）夹具安装 安装快，精度高，对工人技术水平要求不 高。适用于成批或大批量生产。
装配基准： 装配时用以确定零件在产品中位置的基准
7.3.2 定位基准及其选择 作为定位基准的点或线，总是以具体表面 来体现的，这种表面就称为定位基准面。例如， 轴类零件与盘套类零件，当定位基准均为轴线 时，定位基准面却分别是中心孔和内孔。
定位基准分为粗基准和精基准。 粗基准指作为定位基准的是未加工过的毛 坯表面。 精基准指作为定位基准的是加工过的表面。 （1）粗基准的选择原则： ●选择不要求加工 的表面作为粗基准
工艺阶段的划分
粗加工阶段 半精加工阶段 精加工阶段 光整加工阶段
退火或正火 毛坯制造 调质 淬火 半精加工 时效 精加工
粗加工
7.5 典型零件加工工艺路线举例
一、凸轮轴
1. 加工精度高的部位：轴颈、凸轮、键
槽。 2. 常用定位方式：两顶尖孔 3. 主要机加工工序：粗车、粗磨、精磨
二、曲轴
7.2.1 定位
工件的六点定位原理
A 面上三个点限制 三个自由度
z
x
y
B 面上两个点限 制两个自由度
y z
C 面上一个点限制 一个自由度
x
三爪自定心卡盘定位限定的自由度
用较长的卡爪定位时可限定的自由度
x
z
x
z
y
x 用较短的卡抓定位 x z
前后顶尖定位限定的自由度
x
y
z
x
z
完全定位
y
y x
为保证尺寸B、W、H、L，必须限定的自由度有
（2）工艺过程 生产过程中，直接改变原材料或毛坯的 形状、尺寸和性能等，使其成为成品或半成 品的过程称为工艺过程。工艺过程主要有毛 坯制造工艺过程、机械加工工艺过程、机器 装配工艺过程。
7.1.2 机械加工工艺过程的组成
机械加工工艺过程由一系列工序组成。 （1）工序 工序是指一个或一组工人，在一Байду номын сангаас机 床或一个工作地点对一个或同时对几个工 件所连续完成的那一部分工艺过程。 划分工序的要点是工人、工作地点及 工件三不变并加上连续作业。只要工人、 工作地点及工件这三者中改变了一个或不 是连续完成的，则构成下一个工序。
>5000
100~500 500~5000 5000~50000
>50000
各种生产类型的工艺特征
单件生产
机床设 通用设备 备 夹具 通用
成批生产
大量生产
通用的和部分 广泛使用高效专用 专用的 设备 部分使用专用 广泛使用高效率夹 夹具 具 使用高效专用的刀 具和量具
刀具和 一般刀具， 部分采用专用 量具 通用量具 刀具和量具 毛坯 手工砂型铸 部分采用金属 造、自由锻 模铸造和模锻 工人 技术熟练工 技术比较熟练 人 工人
表面强化工艺
•
• • • • • • • • 表面产生残余压应力和冷作硬化层，改善表面质量。 １）喷丸 小直径钢丸高速喷射冲击工件表面。 ２）滚压 用滚珠或滚柱冲压，无刃铰刀，无刃拉刀，挤压丝锥等。 ３）碾光 金刚石滚轮 ４）高能处理 激光
（2）安装 工件经一次装夹后所完成的那一部分 工序，称一次安装。一个工序可能经过几 次安装。 （3）工步 以同样的工具，同样的切削用量加工 同一个或同一组表面的那部分工作称一个 工步。
（4）工位 一次装夹后，工件与夹具或设备的可动部 分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每 一个位置。
工序是构成工艺过程的基本单元，工步是 构成工序的基本单元。
铣床主轴
●便于装夹的原则。
7.4 机械加工工艺路线的制定
制定机械加工工艺过程的内容及步骤如 下：研究图样及其技术要求；选择毛坯的类 型；拟订工艺流程（确定主要表面的加工方 案和步骤，确定基准，安排热处理）；工序 设计（选择机床，工艺装备，工序余量，工 序尺寸，切削用量，工时定额等）；编制工 艺卡片。
7.3 基准及其选择
在零件图样上需要依据一些点、线、面来 确定另一些点、线、面的位置。这些作为依据 的点、线、面，称为基准。 7.3.1 基准的种类
设计基准： 设计图样上所采用的基准 基 准 工艺基准 工序基准： 在工序图上用以指定加工表面位置的基准 定位基准： 在加工中用做定位的基准 测量基准： 在工件上用以测量已加工表面位置的基准
●选择加工余量最小的表面作为粗基准 ●选择平整、面积足够大、装夹稳定的表面作 粗基准 ●粗基准一般只在第一道工序中使用，以后应 尽量避免重复使用
床身加工的粗基准
（2）精基准的选择原则 ●基准重合原则：设计基准与定位基准重合。 尽可能选用设计基准作为定位基准，这样可 避免因定位基准与设计基准不重合而引起的 定位误差，以保证加工面与设计基准间的位 置精度。
四、缸体 1. 加工精度高的部位：底面、顶 面、主轴承孔、汽缸孔。 2. 常用定位方式：一面两孔 3. 主要机加工工序：基准先行、 先粗后精、先主后次、先面后孔。
五、连杆 1. 加工精度高的部位：大小头孔 、两端面、大头接合面。 2. 常用定位原则：互为基准（两 端面；大小头孔） 3. 主要机加工工序：基准先行、 先粗后精、先主后次、先面后孔。
7.6 特种加工
电火花（成形与穿孔）加工原理: 利用脉 冲放电对导电材料的腐蚀作用去除材料，以 获得一定形状和尺寸的一种加工方法。 电火花线切割加工原理：利用电极丝对 工件进行脉冲放电时产生的电蚀作用进行加 工。
电解加工原理：利用金属在电解液中发生 电化学阳极溶解的原理，将工件加工成形。
激光加工原理：利用光能经过透镜聚焦后 在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应对 材料进行加工。
第7章 机械加工工艺基本知识
7.1 基本概念 7.2 工件的安装 7.3 基准及其选择 7.4 机械加工工艺路线的制定 7.5 典型零件加工工艺路线举例 7.6 特种加工
7.1 基本概念
7.1.1 生产过程与工艺过程 （1）生产过程 生产过程指将原材料转变为成品的全 过程。生产过程包括原材料运输和保管、 生产准备工作、毛坯制造、机械加工、热 处理、装配、检测、调试、油漆和包装等。
成批生产 大量生产 中批生产 大批生产
单件小批生产
大批大量生产
生产类型的划分
生产类型 单件生产 成批 生产 小批 中批 大批
大量生产
零件的年产量（件） 重型零件 中型零件 轻型零件 <5 <10 <100 5~100 100~300 300~1000
>1000
10~200 200~500 500~5000
机械造型、压力铸 造、模锻等
调整工要求技术较 高，操作要求较低
（3）生产纲领与生产类型的关系
低
设 备 要 求 工 人 技 术 水 平
单件、小批量生产 成批生产 大批大量生产
高
生 产 率
低
生 产 成 本
高
高
低
高
低
7.2 工件的安装
将工件在机床上或夹具中加以定位和夹紧 的过程叫工件的安装或装夹。 定位是指保证工件在机床上或夹具中占有 正确的位置。 夹紧是指工件定位后将其固定，使其在加 工过程中承受切削力作用后仍能保持定位位置 不变。